拓展与归类•专题研析(2) 离子推断的“四原则”-【精彩三年】2024-2025学年高中化学必修1课程探究与巩固Word教参（人教版2019）

拓展与归类·专题研析(二)　离子推断的“四原则” (见学生用书P20) 原则 阐释 肯定性 原则 根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子(记住几种常见的有色离子：Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、MnO) 互斥性 原则 在肯定某些离子的同时，结合离子共存原则，否定一些离子的存在 电中性 原则 溶液呈电中性，一定既有阳离子，又有阴离子，且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等。该原则可确定一些隐含的离子 干扰性 原则 在实验过程中，由于原有的其他离子、反应生成的新离子或实验中引入的新离子对后续实验的干扰，使得无法判断某些离子是否存在 例题　某无色透明溶液中可能大量存在的阳离子有Ag＋、Mg2＋、Cu2＋、Fe3＋、Na＋中的几种，请回答下列问题。 (1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是__Cu2＋、Fe3＋__。 (2)取少量原溶液，加入过量稀盐酸，有白色沉淀生成；再加入过量的稀硝酸，沉淀不消失。说明原溶液中肯定存在的离子是__Ag＋__，有关反应的离子方程式为__Ag＋＋Cl－===AgCl↓__。 (3)取(2)中的滤液，加入过量的稀氨水(NH3·H2O)，出现白色沉淀，说明原溶液中肯定存在的离子是__Mg2＋__，有关反应的离子方程式为__Mg2＋＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NH__。 (4)原溶液中可能大量存在的阴离子是__B__(填字母)。 A．Cl－　　　　　　　B．NO C．CO D．OH－ 【解析】(1)无色透明溶液中不可能含有Cu2＋、Fe3＋等有色离子。(2)加稀盐酸有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，则肯定存在Ag＋，有关反应的离子方程式为Ag＋＋Cl－===AgCl↓。(3)加稀氨水有白色沉淀出现，则肯定含有Mg2＋，有关反应的离子方程式为Mg2＋＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NH。(4)由于原溶液中含有Ag＋、Mg2＋，则存在的阴离子不可能是Cl－、CO、OH－，则可能含有NO。 1．某无色澄清溶液中可能含有①Na＋、②SO、③Cl－、④HCO、⑤CO、⑥H＋、⑦Cu2＋中的若干种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下： 步骤 操作 现象 (1) 用紫色石蕊溶液检验 溶液变红 (2) 向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸 有白色沉淀生成 (3) 将(2)中所得混合物过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸 有白色沉淀生成 下列结论正确的是(　B　) A．肯定含有的离子是②③⑥ B．该实验无法确定是否含有③ C．可能含有的离子是①③⑦ D．肯定没有的离子是④⑤，可能含有的离子是② 【解析】因为溶液为无色澄清溶液，则不存在⑦Cu2＋。(1)用紫色石蕊溶液检验，溶液变红，则说明溶液中含有大量⑥H＋，因为H＋与HCO、CO发生反应而不共存，所以肯定不存在④HCO、⑤CO。(2)向溶液中滴加BaCl2溶液和稀盐酸，有白色沉淀产生，则说明含有②SO。(3)将(2)中所得混合物过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸，有白色沉淀生成，因为(2)中加入的BaCl2溶液和稀盐酸引入了Cl－，所以不能确定原溶液中是否含有Cl－。肯定含有的离子是②和⑥，不能确定是否含③Cl－，A错误，B正确；因溶液无色，不能含有⑦Cu2＋，C错误；由上述分析可知，肯定不存在④HCO、⑤CO，一定含有②SO，D错误。 2．2024·余姚中学高一有一包白色粉末，由BaCl2、K2SO4、CaCO3、NaOH、CuSO4中的一种或几种组成，为了探究它的成分，进行了如下实验。下列判断正确的是(　C　) 白色滤渣A无色滤液C白色沉淀 A．白色滤渣A中一定有CaCO3，可能有BaSO4 B．BaCl2、CaCO3一定存在，NaOH可能存在 C．NaOH一定存在，CuSO4一定不存在 D．K2SO4、NaOH、CaCO3一定存在 【解析】白色粉末加水，过滤得到白色滤渣A和无色滤液C，说明不含硫酸铜；白色滤渣A中加入盐酸，生成气体B，滤渣全部溶解，说明有碳酸钙，气体B为二氧化碳；二氧化碳通入无色滤液C中生成白色沉淀，说明是碳酸钡沉淀，则白色粉末中含有氯化钡和氢氧化钠，而不含有硫酸钾。根据白色滤渣A中加入盐酸，滤渣全部溶解，说明白色滤渣A中一定有CaCO3，一定不含BaSO4，A错误；无色滤液C中通入二氧化碳生成白色沉淀，则一定是碳酸钡沉淀，说明BaCl2、NaOH一定存在，B错误；由以上分析知，NaOH一定存在，CuSO4一定不存在，C正确；由以上分析知，K2SO4一定不存在，D错误。 3．某固体可能由Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、CaCl2、NaCl中的一种或几种组成，为检验其组成，做了以下实验： ①将固体溶于水中，搅拌后得无色透明溶液； ②向此溶液中滴加硝酸钡溶液，有白色沉淀产生； ③过滤，将沉淀物置于稀硝酸中，发现沉淀全部溶解。 根据上述实验事实，回答下列问题。 (1)原固体中一定含有的物质是__Na2CO3__，一定不含有的物质是__Na2SO4、CuSO4、CaCl2__，可能含有的物质是__NaCl__。(以上均填化学式) (2)写出步骤③中反应的离子方程式：__BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O__。 (3)若需进一步确认可能存在的物质是否存在，可采取的措施是__向③所得滤液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，观察是否产生白色沉淀__。 【解析】根据①得到“无色透明溶液”知原固体中无CuSO4；根据②和③知该白色沉淀是碳酸钡，故原固体中一定有碳酸钠，一定无硫酸钠和氯化钙，沉淀溶解的离子方程式是BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O。无法判断是否含有NaCl，若进一步确认，可向③所得滤液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则原固体中存在NaCl。 4．2024·瓯海中学高一某河道两旁有甲、乙两厂，它们排放的工业废水中各含K＋、Ag＋、Fe3＋、Cl－、OH－、NO中的三种离子。 (1)甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的三种离子是__OH－__、__K＋__、__Cl－__。 (2)乙厂的废水中含有另外三种离子，向其中加入一定量的__铁粉__(填“活性炭”或“铁粉”)，可以回收其中的金属__Ag__(填金属元素符号)。 (3)将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的__Ag＋、Cl－、Fe3＋、OH－__转化为沉淀，经过滤后的废水中的溶质主要是__KNO3__(填化学式)，可用来浇灌农田。 【解析】甲厂废水明显呈碱性，则溶液中含有大量的OH－，与OH－反应的Ag＋、Fe3＋不能大量存在，根据溶液呈电中性可知甲厂废水中应含有K＋，乙厂中含有Ag＋、Fe3＋， Ag＋与Cl－不能共存，所以可知甲厂废水中所含的三种离子是OH－、K＋、Cl－。乙厂含有的三种离子是NO、Ag＋、Fe3＋，加入铁粉，Fe可置换出Ag。将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可生成AgCl、Fe(OH)3沉淀，经过滤后的废水主要含KNO3，可作化肥使用。 温馨说明：课后请完成专题突破1 学科网（北京）股份有限公司 $$